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探讨大体积混凝土施工技术及安全措施
2014-03-24 09:46:03 来源:土木人网 作者: 【 】 浏览:861次 评论:0
摘要:大体积混凝土凭借其结构厚实、强度高等特点逐渐被应用于工程施工中,但是因其具有水化热高、收缩量大、容易开裂等特征,导致施工中具有一定的难度。本文分析了大体积混凝土施工存在问题,并主要从配合比设计、构造处理、大体积混凝土的施工以及实施过程中要注意的安全问题等方面进行论述。

  关键词:大体积混凝土;施工技术;主要问题;安全措施
  近年来,在大体积混凝土结构施工中,由于混凝土裂缝而导致的混凝土结构质量问题频频出现,严重影响到了工程的质量,造成工程信誉度降低,工程造价提高。为此,加强混凝土的施工质量,严格控制其施工工序,提高建筑工程的使用质量已成为当务之急。
  1大体积混凝土施工的主要问题
  1.1泌水现象:由于混凝土分层分段浇筑,使混凝土上下浇筑层施工间隔时间较长,各分层之间产生泌水层,导致混凝土层间粘结力降低。
  1.2干燥收缩裂缝:混凝土硬化后,内部的游离水会由表及里逐渐蒸发,导致混凝土相应地产生干燥收缩。在约束条件下,收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时,混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝,影响结构的耐久性和承载能力。
  1.3温度裂缝:水泥水化过程中产生大量的热量,从而使混凝土内部温度升高,如没有降温措施或浇筑温度过高,混凝土内部的温度还会更高。混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3-5d,因为混凝土内部和表面的散热条件不同,所以混凝土中心温度高,表面温度低,形成温度梯度,造成温度变形和温度应力,当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时,就会产生裂缝。
  1.4施工冷缝:在大体积混凝土的施工过程中,因其工程量大,特别是浇筑过程中的时间长,由于浇筑过程中的一些不可预见的气候或其他因素的影响,有时会导致不能连续浇筑的现象出现,从而会导致裂缝的产生。
  2施工设计
  施工设计要综合考虑施工的各个方面因素,将大体积混凝土施工过程中的具体步骤以及相关情况等一一进行分析,从而做出最科学也是最符合实际的施工设计。
  2.1配合比设计
  地下室底板混凝土强度等级C30,抗渗0.8MPa,配制此部分混凝土的关键在于水化热和混凝土凝结时间的控制,我们采用掺缓凝型减水剂、粉煤灰和微膨胀剂等三掺技术进行配制,尽可能降低单方混凝土水泥用量和调节混凝土拌合物凝结时间。水泥:选用42.5#硅酸盐水泥,其特点是水化热低,凝结时间长,需水量少,活性好,适用于大体积混凝土。砂:中、粗河砂,含泥量<2.0%。石子:采用0.5-3cm连续级配碎石,压碎指标<10%,含泥量<1%,针片状颗粒含量<5%。减水剂:本配合比选用缓凝高效FDN型减水剂(其减水率在18%左
  右),本配合比选用缓凝高效FDN型减水剂(其减水率在18%左右),掺入0.5%,改善了和易性,塌落度达到20cm,满足泵送要求。膨胀剂:采用UEA膨胀剂,等量取代水泥10%。粉煤灰:粉煤灰采用当地火电站I或Ⅱ级粉煤灰,这两级粉煤灰活性好能替代部份水泥用量,掺量为10%。
  2.2构造处理。为有效控制大体积混凝土开裂,在中部设置一层双
  向的温度筋。设置温度筋,提高配筋率,能充分发挥UEA的限制膨胀。同时分散应力,提高了抗裂性。混凝土垫层上设计采用三元乙丙防水卷材作为柔性防水层,改善约束条件。
  3温控措施及现场施工
  3.1温度预测分析
  根据现场混凝土配合比和施工中的气温气候情况及各种养护方案,在温度较高的季节,采用计算机仿真技术进行动态预测,能原材料和粗骨料进行覆盖以及采用降温冷却等方法,对混凝土施工期温度场和温差进行控制,削弱混凝土内部的最高温度,制定混凝土在施工期内不产生温度裂缝的温控标准,进行保温养护优化选择。
  3.2施工工艺的控制
  虽然混凝土的原材料质量、配合比设计是影响大体积混凝土施工质量的主要因素,但混凝土配料的准确、搅拌的均匀、浇筑、振实成型、养护更是整个施工环节中影响大体积混凝土的主要环节。
  3.3混凝土浇筑方案
  在混凝土浇筑前应详细计算浇筑次序,前后浇筑的的时间差,在浇筑的混凝土内部预先埋置冷却管,控制混凝土温度,并适当增加混凝土的浇筑厚度来增加混凝土的强度等级。在施工中加强对振捣棒的振动,增加钢筋和混凝土的握裹,使钢筋充分约束住混凝土,增加混凝土的均匀性和密实性。尽可能合理科学的安排好现场协调组织管理,安排好各工种交叉作业时间,要有充足的人力、物力。设计人员应深入施工现场,依据现场的具体情况调整施工配合比,协调现场做好各项工作,保证施工按计划顺利进行,保证混凝土供应,控制砂、骨料的含量和水泥的配比度,正确掌握混凝土的空隙率和收缩量,增加混凝土的抗裂强度。
  3.4混凝土温度监测
  在养护过程中,应采用科学的方法时时监测混凝土的温度,控制混凝土内部的温差,可用为研究调整控温措施的依据。湿凝土在养护过程,应提高养护环境温度,有利于缓解降温速度,减少温度应力,防止混凝土出现温度裂缝。
  3.5通水冷却
  为减轻混凝土内部温度,可采用埋设冷却管的方法或在内部埋设应变计等方法,在埋设冷却管时要注意管道的通畅,所以在使用前要进行试不试验,时时监测冷却水管进水流量及温度。
  4构造设计上对大体积混凝土采取防裂措施
  4.1设计合理的结构形式,可以减少工程数量,减低水化热。如可根据悬索桥锚碇受力特点,设计挖空非关键受力部分混凝土体积,利用土方压重方案,来减少混凝土结构体积。
  4.2充分利用混凝土在基坑有侧限条件,在混凝土中掺加微膨胀剂,使其在基坑约束下形成一定的预压力,补偿混凝土内部温度收缩产生的拉应力,从而有效的避免混凝土裂缝的产生。
  4.3大体积混凝土体积庞大,施工周期一般较长,依据结构受力情况可合理地确定混凝土评定验收龄期,打破正常标准28d的评定验收龄期,改为60d或更多天,评定验收龄期充分考虑混凝土的后期强度,从而降低设计标号,达到减少混凝土水泥用量降低水化热的目的。
  4.4由于边界存在约束才会产生温度应力,采用改善边界约束的构造设计,如遇有约束强的岩石类地基、较厚的混凝土垫层等时,可在接触面上设滑动层来减少温度应力。在外约束的接触面上全部设滑动层,则可大大减弱外约束。
  5实施过程安全措施
  5.1设备、设施及操作机具的安全措施所有人员未经过安全培训不可进入施工现场,特种作业人员必须持证上岗。对施工现场的所有机具、设备、坚持每周检查一次。所有高空作业人员必须佩戴好安全带,并保证100%系挂。
  5.2安全用电措施
  施工现场临时用电均按《施工现场临时用电安全技术规范》的有关要求进行操作。项目部设专业电工两人,每天将对施工现场进行巡视检查,发现安全隐患及时排除,杜绝用电事故的发生。
  5.3运动物防护措施
  施工过程中将对整个工程周边进行围挡封闭或用标识牌警示。施工时尽量避免在同一立面交叉作业,不可避免时应提前按要求做防护措施,并有专人指挥操作。
  6结束语
  综上所述,本文就建筑工程项目中大体积混凝土施工质量控制问题进行了一系列的探讨,大体积混凝土的施工需要从多个角度共同着手来提高其施工质量,以促进建筑工程质量的提升。由此可见在实际施工过程中质量控制是一个很复杂的过程,其中的很多要素是在施工过程中发现的。我们应该在实践中不断探索,在实践中去进一步完善。
  参考文献
  [1]樊涌江.浅谈混凝土裂缝施工工艺控制[J].中国高新技术企业.2010(10)
  [2]赵海燕.论大体积混凝土基础施工技术[J].建材与装饰(上旬刊).2009(06).
  [3]徐元义,刘占奎.大体积混凝土开裂的主要控制措施[J].科技创新导报.2010(34).
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